 
        
        Praktikum_po_teorii_algoritmov-2011
.pdf 
Продолжение табл.
| Множество | 
 | Счетность | Эффективная | Мощность | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | перечислимость | 
 | 
 | 
 | |
| NR | 
 | Нет | 
 | Нет | χ1 | 
 | |||
| Точек на плоскости | Нет | 
 | Нет | χ | 
 | ||||
| Точек в трехмерном | Нет | 
 | Нет | χ | 
 | ||||
| пространстве | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Точек в χ0 -мерном | Нет | 
 | Нет | χ | 
 | ||||
| пространстве | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| П.2.4.: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Мощность | 
 | 
 | |
| Множество | 
 | Счетность | 
 | Эффективная | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | перечислимость | 
 | χ | 
 | 
 | |
| P(N) | 
 | 
 | Нет | 
 | Нет | 
 | 
 | 
 | |
| P(T) | 
 | 
 | Нет | 
 | Нет | 
 | χ1 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | χ | 
 | |
| P (N × N) | 
 | 
 | Нет | 
 | Нет | 
 | 
 | 
 | |
| P (Ø) | 
 | 
 | Да | 
 | Да | 
 | 1 | 
 | 
 | 
| P (P (Ø)) | 
 | 
 | Да | 
 | Да | 
 | 2 | 
 | 
 | 
| P (P (P (Ø))) | 
 | 
 | Да | 
 | Да | 
 | 4 | 
 | 
 | 
| Фигур на | 
 | 
 | Нет | 
 | Нет | 
 | χ1 | 
 | 
 | 
| плоскости | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | χ1 | 
 | 
 | 
| Тел в 3-х | 
 | 
 | Нет | 
 | Нет | 
 | 
 | 
 | |
| мерном | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| пространстве | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | χ1 | 
 | 
 | 
| Тел в n-мерном | 
 | 
 | Нет | 
 | Нет | 
 | 
 | 
 | |
| пространстве | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | χ1 | 
 | 
 | 
| Тел вχ0 - | 
 | 
 | Нет | 
 | Нет | 
 | 
 | 
 | |
| мерном | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| пространстве | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
121
П.2.5.:
| Множество | Счетность | Эффективная | 
 | Мощность | |
| перечислимость | 
 | 
 | |||
| 1 | Да | Да | 
 | χ0 | |
| 2 | Да | Нет | 
 | χ0 | |
| 3 | Да | Да | 
 | χ0 | |
| 4 | Нет | Нет | 
 | χ | |
| 5 | Да | Да | 
 | χ0 | |
| 6 | Да | Да | 
 | χ0 | |
| 7 | Нет | Нет | 
 | χ | |
| 8 | Нет | Нет | 
 | χ | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 9 | Нет | Нет | 
 | χ | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 10 | Да | Да | 
 | χ0 | |
| П.2.6.: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Операция | 
 | Результат | 
 | ||
| 1 | 
 | 
 | χ1 | 
 | |
| 2 | 
 | 
 | χ | 
 | |
| 3 | 
 | 
 | χ | 
 | |
| 4 | 
 | 
 | χ | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 5 | 
 | 
 | χ1 | 
 | |
| 6 | 
 | 
 | χ | 
 | |
| 7 | 
 | 
 | χ | 
 | |
| 8 | 
 | 
 | χ1 | 
 | |
| 9 | 
 | 
 | χ0 | 
 | |
| 10 | 
 | 
 | χ1 | 
 | |
122
П.2.7.:
| 
 | 
 | 
 | R\Q | T∩A | Р((Z | 
 | P(R*R) | (R\Z)\T | Q | Р((N*\N)∩Т) | |||
| 
 | Элемент | 
 | 
 | 
 | 
 | \N*)U | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | N) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 1 | 
 | Нет | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Да | Да | Нет | ||
| 
 | 2 | 
 | Нет | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Нет | Да | Нет | ||
| 
 | 3 | 
 | Да | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Да | Нет | Нет | ||
| 
 | 4 | 
 | Да | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Нет | Нет | Нет | ||
| 
 | 5 | 
 | Нет | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Нет | Нет | Нет | ||
| 
 | 6 | 
 | Нет | Да | 
 | Да | 
 | Да | Нет | Нет | Да | ||
| 
 | 7 | 
 | Нет | Нет | 
 | Да | 
 | Нет | Нет | Нет | Нет | ||
| 
 | 8 | 
 | Нет | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Нет | Нет | Нет | ||
| 
 | 9 | 
 | Нет | Нет | 
 | Нет | 
 | Да | Нет | Нет | Нет | ||
| 
 | 10 | 
 | Нет | Нет | 
 | Да | 
 | Нет | Нет | Нет | Нет | ||
| 
 | 11 | 
 | Нет | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Нет | Да | Нет | ||
| 
 | 12 | 
 | Нет | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Нет | Да | Нет | ||
| 
 | 13 | 
 | Нет | Нет | 
 | Да | 
 | Нет | Нет | Нет | Нет | ||
| 
 | 14 | 
 | Да | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Да | Нет | Нет | ||
| 
 | 15 | 
 | Да | Нет | 
 | Нет | 
 | Нет | Нет | Нет | Нет | ||
| Глава 3 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | П.3.1.: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | Множество | Счётность | 
 | Эффективная | 
 | Мощность | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | перечислимость | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | АФ | 
 | 
 | - | 
 | 
 | - | 
 | 
 | χ | 
 | ||
| 
 | ВАФ | 
 | + | 
 | 
 | - | 
 | 
 | χ0 | 
 | |||
| 
 | ЧАФ | 
 | - | 
 | 
 | - | 
 | 
 | χ | 
 | |||
| 
 | ВЧАФ | 
 | + | 
 | 
 | + | 
 | 
 | χ0 | 
 | |||
123
П.3.2.:
| Множество | Счётность | Эффективная | Мощность | 
| 
 | 
 | перечислимость | 
 | 
| ЧАФ \ ВЧАФ | - | - | χ | 
| АФ \ ВАФ | - | - | χ | 
| ЧАФ ∩ ВЧАФ | + | + | χ0 | 
| АФ ∩ ВЧАФ | + | + | χ0 | 
| ВАФ \ ЧАФ | - | - | 0 | 
| АФ U ЧАФ | - | - | χ0 | 
| ВАФ U ВЧАФ | + | + | χ0 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
| ВЧАФ \ АФ | + | + | χ0 | 
| Множество | 
 | 
 | χ0 | 
| АФ, | + | + | 
 | 
| описываемых | 
 | ||
| конечным | 
 | 
 | 
 | 
| числом слов | 
 | 
 | 
 | 
П.3.3. Без ответа, это совсем несложно.
П.3.4:
а) x {6, 10}, χ(х) = unsg (eql (х, 6) eql (х, 10)); y {2, 6}, χ(y) = unsg (eql (y, 2)eql (y, 6));
б) x (14, ∞), χ(х) = sg(x 14); y N, χ(y) = 1;
в) x (9, ∞), χ(х) = sg(x 9);
y {0, 3, 6, 9, 12, 15}, χ(y) = unsg (rest (y, 3));
г) x {6, 7, 9}, χ(х) = unsg (eql (х, 6) eql (х, 7) eql (х, 9)); y {2, 3, 5}, χ(y) = unsg (eql (y, 2)eql (y, 3) eql (y, 5)); д) x N, χ(х) = 1;
y {10, 11, 12, 13, 14}, χ(y) = more(x, 9);
е) x {11, 13, 15, 25}, χ(х) = unsg(eql(х, 11)eql(х, 13)eql(х, 15) eql (х, 25));
| y {1, | 3, 5, 15}, χ(y) = unsg(eql (y, 1)eql (y, 3) eql (y, 5) | 
| eql (y, | 15)). | 
124
 
П.3.5:
а) f(x) = (x + 8)/2;
б) f(x) = (x-10)·(14-x); в) f(x) = (x-7)/2;
г) f(x) = (x+10)/x; д) f(x) = (x-3)·(7-x); е) f(x) = (x-12)/2; ж) f(x) = (15+x)/2; з) f(x) = (2x+8)/x.
| П.3.6.: | ВАФ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Функция | ВЧАФ | АФ | ЧАФ | ЧАФ\ВЧАФ | АФ\ВАФ | |
| а | + | + | + | + | - | - | 
| б | - | - | + | + | + | + | 
| в | + | + | + | + | - | - | 
| г | + | + | + | + | - | - | 
| д | + | + | + | + | - | - | 
| е | - | - | - | + | + | - | 
| ж | + | + | + | + | - | - | 
| П.3.7.: | ВАФ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Функция | ВЧАФ | АФ | ЧАФ | ЧАФ\ВЧАФ | АФ\ВАФ | |
| а | - | + | - | + | - | + | 
| б | + | + | + | + | + | - | 
| в | + | + | + | + | + | - | 
| г | + | + | + | + | + | - | 
| д | - | + | - | + | - | + | 
| е | + | + | + | + | + | - | 
| ж | - | + | - | + | - | + | 
| з | + | + | + | + | + | - | 
| и | - | + | - | + | - | + | 
| к | + | + | + | + | + | - | 
| л | + | + | + | + | + | - | 
| м | - | + | - | + | - | + | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 125 | 
 | 
 | 
 
Глава 4
П.4.1.:
| 
 | Множество | Счетность | 
 | Эффективная | Мощность | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | перечислимость | 
 | ||
| 
 | ПРФ | 
 | + | 
 | + | 
 | χ 0 | |||||
| 
 | ОРФ | 
 | + | 
 | - | 
 | χ 0 | |||||
| 
 | ЧРФ | 
 | + | 
 | + | 
 | χ 0 | |||||
| 
 | нерекурс. АФ | - | 
 | - | 
 | χ | ||||||
| 
 | П.4.2.: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | Функция | 
 | ПРФ | 
 | ОРФ | 
 | ЧРФ | 
 | НРФ | |||
| 
 | а | 
 | + | 
 | + | 
 | 
 | + | 
 | - | ||
| 
 | б | 
 | - | 
 | - | 
 | 
 | + | 
 | - | ||
| 
 | в | 
 | - | 
 | + | 
 | 
 | + | 
 | - | ||
| 
 | г | 
 | - | 
 | - | 
 | 
 | + | 
 | - | ||
| 
 | д | 
 | + | 
 | + | 
 | 
 | + | 
 | - | ||
| 
 | е | 
 | + | 
 | + | 
 | 
 | + | 
 | - | ||
| 
 | ж | 
 | - | 
 | - | 
 | 
 | - | 
 | + | ||
| 
 | з | 
 | + | 
 | + | 
 | 
 | + | 
 | - | ||
| 
 | и | 
 | - | 
 | + | 
 | 
 | + | 
 | - | ||
| 
 | к | 
 | - | 
 | - | 
 | 
 | + | 
 | - | ||
| 
 | П.4.3. G (x) = 100 4x; E (x) = 50 2x. | 
 | ||||||||||
| 
 | x | 
 | 
 | f(x) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 0 | 
 | 
 | 
 | 25 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 60 | 
 | 
 | 
 | 5 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 35 | 
 | 
 | 
 | Не определено (так как 70 не делится на 6) | |||||||
| 
 | П.4.4. G (x) = 4x + 2; E (x) = 8·x 40. | 
 | ||||||||||
| 
 | x | 
 | f(x) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 12 | 
 | 
 | 
 | 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 40 | 
 | 
 | 
 | 7 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 199 | 
 | 
 | 
 | Не определено (так как 199+6=205 нечетное) | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 126 | 
 | 
 | |
Глава 5
П.5.1. Как было определено ранее в задаче для f(n) = 2n + 3, копирование числа x один раз производится за время 3x·x + 6x + 1. Соответственно копирование x раз производится за (3x·x + 6x + 1)x,
т.е. T(x) = (3x·x + 6x + 1)x.
Пространственная сложность S(x) = 1 + x + 1 + xx + 1) = = (x + 1)(x + 1) + 1.
П.5.2. Как было определено в задаче 5.1, возведение числа x в квадрат производится за время (3x·x + 6x + 1)x. Соответственно
возведение x в степень y раз производится за T(x,y) = ((3x·x + 6x + + 1)x)2(y-2).
Пространственная сложность S(x,y) = 1 + x + 1 + xx + 1) 2(y-2) = = ((x + 1)(x + 1) + 1) 2(y-2).
П.5.3. Как было определено ранее в задаче 5.1, возведение числа 2 в квадрат производится за время T(x) = (3·2·2 + 6·2 + 1)2 =
= 50. Соответственно возведение 2 в степень x раз производится за
T(x) = 50·2(x-2).
Пространственная сложность S(x) = 9·2(x-2).
127
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Тихомирова А.Н. Теория алгоритмов: Учебное пособие. М.:
МИФИ, 2008. – 176 с.
2.Мальцев А.И. Алгоритмы и рекурсивные функции. М.:
Наука, 1965, 1986.
3.Минский М. Вычисления и автоматы. М.: Мир, 1971.
4.Ахо А. Построение и анализ вычислительных алгоритмов / Пер. с англ. М.: Мир, 1979.
5.Ахо А. Хопкрофт Д. Структуры данных и алгоритмы / Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2000.
6.Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. М.:
Наука, 1979; 1996.
7.Гашков С.Б. Арифметика. Алгоритмы. Сложность вычислений: Учебное пособие для студентов вузов с углубленным изучением математики. М.: Дрофа, 2005. – 320 с.
8.Верещагин Н.К., Шень А. Лекции по математической логике и теории алгоритмов. Ч. 3. Вычислимые функции. – 3-е изд., стереотип. М.: МЦНМО, 2008. – 192 с.
9.Пападимитриу Х., Стайглиц К. Комбинаторная оптимизация. Алгоритмы и сложность / Пер. с англ. М.:
Мир, 1985.
10.Крупский В.Н., Плиско В.Е. Теория алгоритмов: учебное пособие для студентов вузов. М.: Издательский центр
«Академия», 2009. – 208 с.
11.Максимова Л.Л. Задачи по теории множеств, математической логике и теории алгоритмов. М.: Наука, 1975, 1984.
12.Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. М.: Мир, 1982.
13.Гашков С.Б., Чубариков В.Н. Аримфетика. Алгоритмы.
Сложность вычислений. М.: Высшая школа, 2000.
14.Гуц А.К. Кардинальные и трансфинитные числа: Учебное пособие. Омск: Омский государственный университет, 1995.
128
15.Хаусдорф Ф. Теория множеств / Пер. с нем. М.: КомКнига, 2006.
16.Бурова И.Н. Парадоксы теории множеств и диалектика. М.:
Наука, 1976.
17.Виленкин Н.Я. Рассказы о множествах. М.: Наука, 1969.
18.Коэн П. Дж. Теория множеств и континуум-гипотеза / Пер.
сангл. М.: Мир, 1969.
19.Успенский В.А., Семенов А.Л.. Теория алгоритмов:
основные открытия и приложения. М.: Наука, 1987.
20.Бурбаки Н. Теория множеств / Пер. с франц. М.: Мир, 1965.
21.Горбатов В.А. Фундаментальные основы дискретной математики. М.: Наука, 2000.
22.Горбатов В.А., Горбатов А.В., Горбатова М.В. Дискретная математика: учебник для студентов втузов. М.: АСТ: Астрель, 2006.
23.Кантор Г. Труды по теории множеств. М.: Наука, 1985.
24.Эщби У.Р. Введение в кибернетику / Пер. с англ. М.: КомКнига, 2005.
25.Фалевич Б.Я. Теория алгоритмов: Учебное пособие. М.: Машиностроение, 2004.
26.Пенроуз Р. Новый ум короля: о компьютерах, мышлении и законах физики / Пер. с англ. М.: Едиториал УРСС, 2005.
27.Пойя Д. Математика и правдоподобные рассуждения / Пер.
сангл. М.: Издательство иностранной литературы, 1957.
28.Френкель А.А., Бар-Хиллел И. Основания теории множеств / Пер. с англ. М.: КомКнига, 2006.
29.Гельфонд А.О. Трансцендентные и алгебраические числа. М.: КомКнига, 2006.
30.Марков А.А., Нагорный Н.М. Теория алгорифмов. М.:
ФАЗИС, 1996.
129
Анна Николаевна Тихомирова Надежда Викторовна Сафоненко
Практикум по теории алгоритмов
Учебное пособие
Редактор Е.Г. Станкевич
Подписано в печать 15.12.2010. Формат 60х84 1/16
Печ.л. 8,25. Уч.-изд.л. 8,25. Тираж 200 экз.
Изд. № 1/3/11. Заказ № 3
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ». 115409, Москва, Каширское ш., 31
ООО «Полиграфический комплекс «Курчатовский» 144000, Московская область, г. Электросталь, ул. Красная, 42.
